CN201410337Y

CN201410337Y - 抗扰动絮体沉淀反向分离罐

Info

Publication number: CN201410337Y
Application number: CN2009200333540U
Authority: CN
Inventors: 刘刚; 赵鑫; 张铭儒
Original assignee: Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Current assignee: Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Priority date: 2009-06-03
Filing date: 2009-06-03
Publication date: 2010-02-24
Anticipated expiration: 2019-06-03

Abstract

本实用新型提供了一种抗扰动絮体沉淀反向分离罐，包括絮体消能导流区、螺旋分离板、絮体储存仓和反向过滤仓，絮体消能导流区包括与进水管连接的导流管及设置在其上部的帽状导流罩；螺旋分离板与罐体外壳构成一下降螺旋通道；絮体储存仓设在罐体的下部，与排絮管道连接；反向过滤仓设在罐体的上部，其顶部设出水口，出水口处设置一过滤网，罐体顶部与出水管路连通。它是一套占地面积小、投资及运行成本低、污染小、能耗低、配置简单、固液分离效率高、过滤网负荷小、絮体收集方便的封闭式混凝固液分离装置，与适当的组合混凝药剂和混凝系统配合，适合于马铃薯/玉米淀粉加工废水、化工废水和炼钢除尘废水等絮凝混凝污水处理法的固液高效分离净化。

Description

抗扰动絮体沉淀反向分离罐

技术领域

本实用新型涉及絮凝分离技术领域，具体涉及一种抗扰动絮体沉淀反向分离罐。

背景技术

目前，马铃薯、木薯和玉米淀粉等农产品加工废水和化学化工污水等高浓度污水的处理难度较高，是世界性难题。采用常规生化法处理，投资大、运行成本高、处理效果也不好。现有技术中对高浓度污水通常采用絮凝法处理。絮凝法处理可分为静态和动态两种，采用传统静态絮凝法处理通常需要建设较大规模的沉淀池与之相配套，其优点是耗能低，其缺点是：①絮凝剂与污水的混合强度不够；②沉淀池基建成本高，且占地面积大；③很容易出现二次污染，特别是淀粉、农产品加工废水含有丰富的有机营养物质，在沉淀池中长时间停留很容易滋生细菌，产生大量有害气体，污染周边环境。同样问题也出现在天然药物、有机材料等的絮凝沉淀分离提取和传统的自来水净化过程中。采用动态絮凝法具有絮凝速度快、对絮团的剪切作用令絮体密实的优点，但现有技术通常采用敞开式、同向或侧向沉淀过滤处理，此类处理方式，絮体容易集中到过滤网上，造成过滤负荷过重，并且存在耗能高、絮体不便回收、水流扰动引起沉降速度慢、絮体易堵塞装置管线、出水水质易受环境变化影响等缺点。如申请号为200410059901.4的变向变速脉动水流式絮凝装置及絮凝工艺、申请号为200410059903.3的半循环射流式絮凝装置及絮凝工艺以及申请号为200510053212.7的马铃薯淀粉废水中提取蛋白质的设备及技术，均需要外加动力系统或加热装置，能耗较高；申请号为92214473.7的波折絮凝装置和申请号为200720035134.2的斗状网格絮凝装置，采用露天沉淀池，水质易受环境变化影响，会造成污染；申请号为98237001.6的反应池过渡段配水絮凝装置，采用垂直方向布置网格来减小流水的动能，无法回收池底富集的絮体，影响絮体对污水中污染物质的进一步吸附、分离。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种抗扰动絮体沉淀反向分离罐，能够实现在同一装置中絮体沉降和过滤的反向分离功能，絮体富集和沉降过程抗扰动，固液分离效率高、过滤网负荷小，且能耗低。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种抗扰动絮体沉淀反向分离罐，它包括絮体消能导流区、螺旋分离板、絮体储存仓和反向过滤仓，所述絮体消能导流区包括与进水管连接的导流管及设置在其上部的帽状导流罩，导流罩开口向下，导流管及其管口与导流罩之间留有间隙；所述螺旋分离板是一围绕导流管垂直部分的下旋式螺旋板，螺旋分离板与罐体外壳构成一个下降的螺旋通道；所述絮体储存仓设在罐体的下部，其底部与排絮管道连接；所述反向过滤仓设在罐体的上部，其顶部设出水口，出水口处设置一过滤网，罐体顶部与出水管路连通。

所述的导流管垂直部分设置在罐体的中下部，其纵轴线与罐体的纵轴线重合，导流管的垂直部分呈渐阔喇叭状，其小口端与进水管相连、大口端伸向导流罩内。

所述的导流管垂直部分最小直径与最大直径之比为1∶2～6，其长度是罐体高度的1/5～1/15。

所述的螺旋分离板为连续的下旋式螺旋板。

所述的螺旋分离板由多张片状板错叠式排列成下旋式螺旋状。

所述的罐体上设有观察镜。

所述的反向过滤仓出水口处设置的过滤网固定在一多孔底板下面。

所述的过滤网下方还设有一可旋转刮刀，刮刀上垂直设置一传动轴，传动轴上端与设置在反向过滤仓外面的旋转钮相连。

所述的反向过滤仓的上部还与一反冲洗装置相连。

本实用新型提供的抗扰动絮体沉淀反向分离罐，是一套占地面积小、投资少、运行成本低、污染小、能耗低、配置简单、连续工作、固液分离效率高、过滤网负荷小、絮体收集方便、操作简单的封闭式混凝固液分离装置。该装置与适当的组合混凝药剂和混凝系统配合，适合于马铃薯淀粉加工废水、玉米淀粉废水、化工废水和炼钢除尘废水等絮凝混凝污水处理法的固液高效分离净化。对城市污水处理，因占地面积小、密封无异味，可以在市区中心或较集中的排污口进行小规模污水处理，大大减少目前生化法污水处理需要大量管道将各种污水掺混、集中输送到污水处理厂统一处理所需要的大量管网的巨额投资。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1-进水管，2-进水阀门，3-导流管，4-导流罩，5-螺旋分离板，6-絮体储存仓，7-出水口，8-观察镜，9-刮刀，10-过滤网，11-多孔底板，12-旋转钮，13-压力表一，14-传动轴，15-出水阀门，16-排液管道阀门，17-排液管道，18-反冲洗阀门，19-清水泵，20-清水池，21-排絮管道阀门，22-排絮管道，23-压力表二。

具体实施方式

如图1所示的一种抗扰动絮体沉淀反向分离罐，其外形是圆柱体立罐，包括絮体消能导流区、螺旋分离板5、絮体储存仓6和反向过滤仓。

所述的絮体消能导流区，包括与进水管连接的导流管3及设置在其上部的帽状导流罩4，导流管3的垂直部分设置在罐体的中下部，其纵轴线与罐体纵轴线重合，导流管3的垂直部分为渐阔喇叭状，其小口端与进水管1相连接，大口端伸向导流罩4内，进水管1上设有进水阀门2，导流管3的垂直部分最小直径与最大直径之比为1∶2～6，其长度是罐体高度的1/5～1/15，导流管3上部的帽状导流罩4开口向下，导流管3及其管口与导流罩4之间留有间隙，导流管3的管口与导流罩4之间的间距在导流管3出水口直径的1/2～1之间选择，导流罩4的直径是导流管3出水口直径的2～5倍，导流罩4的高度是导流管3出水口直径的2～5倍。固液混合体从进水管1通过渐阔喇叭状导流管3进入导流帽状罩4内，絮体消能导流区可以使流体流速很快降下来，减少动能，降低絮体的布朗运动，有助于絮体成长沉降。

所述的螺旋分离板5是以导流管3的垂直部分为轴心的下旋式螺旋板，与罐体外壳间构成一个下降的螺旋通道。螺旋分离板5可以为连续的下旋式螺旋板，也可以由多张片状板错叠式排列成螺旋状，螺旋分离板5倾斜角度为10～60°，旋转周期为1～4周，较重和较致密的絮体依靠重力，沿螺旋分离板5滚动下降到絮体储存仓6中。

所述的絮体储存仓6设在罐体的下部，其底部呈漏斗状，与排絮管道22连接，排絮管道22上设有排絮管道阀门21，絮体储存仓6是暂时存储絮体的地方，可以防止上层液体的流动对下部絮体的沉降产生扰动。在罐体壁上还设有观察镜8，可以观察絮体的沉降和堆积情况，根据絮体容积情况，间断打开排絮管道阀门21，将絮体通过排絮管道22放出。

所述的反向过滤仓设在罐体的上部，其顶部设出水口7，出水口7处设置300目以上的过滤网10，过滤网10被固定在一个多孔底板11的下方，多孔底板11上孔的多少和大小可根据其材质、厚度、最大液体流量和支撑过滤网不破裂的情况设定。过滤网10和多孔底板11被法兰盘固定在中间，法兰盘由多个螺栓快捷扣件固定。过滤网10的材料为金属、陶瓷、棉纤维、化学纤维等。当过滤网10的材料的材质硬度比较大，比如为金属或陶瓷时，可以不设多孔底板11。过滤网10下设有一可旋转刮刀9，在刮刀9上垂直设置一传动轴14，传动轴14上端与设置在反向过滤仓外面的旋转钮12相连，通过转动旋转钮12带动刮刀9的转动。刮刀9紧贴上面的过滤网10，刮刀9用一定强度和弹性的硬质塑料或塑料与金属的复合材料或镶嵌材料制成。较细小的絮体向上漂，过滤网10将细小絮体阻挡在网下，絮体逐渐堆积，形成一定厚度和密度的下悬反向自体过滤层。这种絮体的自体过滤部分还将继续通过物理吸附和化学反应等作用加大絮体体积。随着絮体进一步堆积增加，吸附更多污染物的絮体污泥，由于重量的原因自然或者用刮刀9旋转刮擦使其脱离过滤网10，依靠重力下降沉淀并沿着螺旋分离板5导引沉淀至絮体储存仓24，絮体的堆积情况可以从观察镜8观察。同时新进入的细小絮体不断上升，补充这种下悬反向自体过滤层，使其厚度和密度始终达到一种动态平衡，此动态平衡的保持是由过滤网10上下压差进行调节的，压差调节范围在0.01～0.5兆帕之间，过滤网10上下的压力差可以通过压力表一13和压力表二23显示的数据进行计算。经分离过滤后的清水进入顶盖内腔，然后通过管道和出水阀门15、排液管道阀门16和排液管道17排出，直接排放到河流或者回用于农田灌溉和园林绿化，此时与反向过滤仓顶盖相连的反冲洗阀门18关闭。

所述的抗扰动絮体沉淀反向分离罐还包括反冲洗装置，它与反向过滤仓的上部相连。反冲洗装置由清水池20、清水泵19、反冲洗阀门18、出水阀门15、排液管道阀门16、进水阀门2、排絮管道阀门21和连接管道组成。如果要对抗扰动絮体沉淀反向分离罐进行反冲洗，可以通过打开清水泵19、反冲洗阀门18和排絮管道阀门21，关闭进水阀门2、出水阀门15，进行反冲洗5～10分钟即可。

以上所述的仅是本实用新型具体实施例。应当指出：对于本领域的技术人员来说，在本实用新型所提供的技术启示下，做出的其它等同变型和改进都应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1、一种抗扰动絮体反向沉淀分离罐，其特征是：它包括絮体消能导流区、螺旋分离板、絮体储存仓和反向过滤仓，所述絮体消能导流区包括与进水管连接的导流管及设置在其上部的帽状导流罩，导流罩开口向下，导流管及其管口与导流罩之间留有间隙；所述螺旋分离板是一围绕导流管垂直部分的下旋式螺旋板，螺旋分离板与罐体外壳构成一个下降的螺旋通道；所述絮体储存仓设在罐体的下部，其底部与排絮管道连接；所述反向过滤仓设在罐体的上部，其顶部设出水口，出水口处设置一过滤网，罐体顶部与出水管路连通。

2、根据权利要求1所述的抗扰动絮体反向沉淀分离罐，其特征是：所述的导流管垂直部分设置在罐体的中下部，其纵轴线与罐体的纵轴线重合，导流管的垂直部分呈渐阔喇叭状，其小口端与进水管相连、大口端伸向导流罩内。

3、根据权利要求2所述的抗扰动絮体反向沉淀分离罐，其特征是：所述的导流管垂直部分最小直径与最大直径之比为1∶2～6，导流管的长度是罐体高度的1/5～1/15。

4、根据权利要求1所述的抗扰动絮体反向沉淀分离罐，其特征是：所述的螺旋分离板为连续的下旋式螺旋板。

5、根据权利要求1所述的抗扰动絮体反向沉淀分离罐，其特征是：所述的螺旋分离板由多张片状板错叠式排列成下旋式螺旋状。

6、根据权利要求1所述的抗扰动絮体反向沉淀分离罐，其特征是：所述的罐体上还设有观察镜。

7、根据权利要求1所述的抗扰动絮体反向沉淀分离罐，其特征是：所述的反向过滤仓出水口处设置的过滤网固定在一多孔底板下面。

8、根据权利要求1或7所述的抗扰动絮体反向沉淀分离罐，其特征是：所述的过滤网下方还设有一可旋转刮刀，刮刀上垂直设置一传动轴，传动轴上端与设置在反向过滤仓外面的旋转钮相连。

9、根据权利要求1所述的抗扰动絮体反向沉淀分离罐，其特征是：所述的反向过滤仓的上部还与一反冲洗装置相连。